Per què no es permet que el costat secundari d'un transformador de corrent estigui en circuit obert-, mentre que un transformador pot funcionar sense-càrrega?

1. Per què no es permet que els transformadors de corrent estiguin en circuit obert-?

Condició del circuit obert-secundari (perill!):

Quan el circuit secundari està obert, el corrent secundari I₂ cau instantàniament a zero.

Tanmateix, el corrent primari I₁ està determinat per la càrrega de la línia principal i es manté sense canvis.

D'acord amb la llei del circuit d'Ampere, sense l'efecte contrari de I₂N₂, l'enorme potencial magnètic I₁N₁ del costat primari s'utilitza completament per excitar el nucli. Aquest potencial magnètic és centenars o fins i tot milers de vegades més gran que durant el funcionament normal.

Les conseqüències són catastròfiques:

Es generen pics de voltatge extremadament alts: el flux magnètic que augmenta ràpidament fa que el nucli es saturi ràpidament. D'acord amb la llei de Faraday d'inducció electromagnètica (E=-N dΦ/dt), s'indueix una tensió extremadament alta (aconseguint un màxim de milers o fins i tot desenes de milers de volts) a través dels terminals del bobinatge secundari. Això és altament perillós, capaç de trencar l'aïllament i posar en perill la seguretat dels equips i del personal.

zw7-40-5-outdoor-vacuum-circuit-breaker-with8b180

Sobreescalfament greu del nucli:

L'alta saturació indueix una histèresi massiva i pèrdues de corrent de Foucault, fent que el nucli s'escalfi intensament i potencialment cremi l'aïllament del bobinat.

Generació de magnetisme residual, que afecta la precisió:

La saturació del nucli produeix un magnetisme residual important, augmentant l'error de relació del transformador de corrent i l'error d'angle de fase, donant lloc a una degradació permanent de la precisió de mesura.

Amenaça per a la seguretat personal: l'alta tensió pot generar descàrregues d'arc, cosa que suposa un perill de descàrrega elèctrica per als operadors.

Conclusió: els TC funcionen segons el principi de "equilibri de potencial magnètic", amb un flux magnètic mínim durant el funcionament normal. Un circuit obert altera aquest equilibri, dirigint una immensa energia al nucli i provocant alt voltatge i sobreescalfament.

Impacte en la precisió de la mesura: fins i tot si no hi ha danys immediats després d'obrir el circuit, la saturació severa pot causar magnetisme residual al nucli, augmentant la relació i els errors d'angle del TC i reduint permanentment la precisió de la mesura.

2.Per què un transformador pot funcionar sense càrrega?

En resum: la demanda d'energia ve determinada per la càrrega, i la demanda és extremadament baixa quan no s'aplica cap càrrega.

Durant el funcionament normal:

Durant el funcionament sense-càrrega (circuit obert del costat secundari), el flux magnètic principal Φ_m roman constant.

Per mantenir aquest flux magnètic constant, el costat primari només extreu un petit corrent sense càrrega (corrent d'excitació) de la xarxa, normalment només entre el 2% i el 8% del corrent nominal.

Aquest corrent sense -càrrega només s'utilitza per establir el camp magnètic (generar flux magnètic) i compensar les pèrdues de ferro. El consum d'energia és mínim i no suposa cap risc per al transformador. Aquest és un estat de funcionament de disseny normal i segur per al transformador.

Conclusió

Els transformadors de corrent són sensibles als circuits oberts perquè les seves característiques de font de corrent constant poden provocar saturació del flux magnètic, provocant alta tensió i sobreescalfament.

Els transformadors són sensibles als curtcircuits, però el funcionament sense-càrrega és completament normal perquè les seves característiques de font de tensió constant garanteixen un flux magnètic estable, i només requereix un petit corrent d'excitació quan no hi ha-càrrega.

Transformador de corrent LZZBJ4-35

Transformador de corrent LZZBJ4-35produït perShaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.és una mena de sensor que s'utilitza per mesurar grans corrents, utilitzat principalment en subestacions, sistemes d'alimentació i equips elèctrics, etc. El transformador adopta un transformador de corrent DC tipus nucli magnètic, que es caracteritza per una alta linealitat, una forta capacitat anti-interferències, un volum petit, una estructura senzilla, etc.

lzzbj4-35-current-transformer